Pourquoi les éclipses sont-elles si peu fréquentes ?
Le vendredi 27 juillet 2018 prochain va être l’occasion d’observer une éclipse de Lune. Cette éclipse sera totale, c’est à dire que la Lune sera complètement située dans le cône de l’ombre portée par la Terre. Ce phénomène se produit quand l’alignement Soleil-Terre-Lune est presque parfait. La dernière éclipse totale de Lune visible en France a eu lieu le 28 septembre 2015. La prochaine aura lieu le 21 janvier 2019.
Mais pourquoi n’y a-t-il pas une éclipse de Lune à chaque pleine Lune ?
C’est ce qu’a voulu montrer Henri Robert, horloger de la marine impériale au XIXème siècle. La « Cosmographie », c’est-à-dire la description détaillée des phénomènes célestes et des lois qui les régissent, était alors au programme du baccalauréat scientifique. Les éclipses étaient donc étudiées au lycée. La réponse à notre question se trouve dans l’obliquité du plan de rotation de la Lune par rapport à l’écliptique. Et comme il n’était pas facile de tracer des plans obliques sur un tableau noir, Henri Robert a conçu une maquette pour montrer aux élèves la position relative des astres et leur déplacement dans l’espace.
Extrait des Leçons Nouvelles de Cosmographie d’Henri Garcet – 4ème éd – 1861
Le Soleil est représenté par la boule « S » et la Lune par la petite boule « l » placée sur un disque tournant autour de la Terre. L’ensemble est actionné par des poulies pour reproduire aussi précisément que possible les vitesses de rotation des astres. L’appareil d’Henri Robert reproduit le mouvement du plan orbital de la Lune et celui de la ligne des nœuds (repérée « n » « n’ » sur le dessin).
Pour rendre les choses plus visibles, Henri Robert a volontairement exagéré l’inclinaison de l’orbite lunaire sur l’écliptique (l’angle réel est de l’ordre de 5°). La maquette montre bien que, pour qu’une éclipse de Lune se produise, la Lune doit, non seulement être en position « pleine Lune », mais aussi être proche de l’écliptique, c’est à dire proche de l’un des nœuds.
Henri Robert a conçu 10 catégories de maquettes, chacune dédiée à la description d’un ou plusieurs phénomènes astronomiques, comme : les saisons, les librations de la Lune, la précession des équinoxes, et bien d’autres encore. Ces maquettes ont été diffusées dans les lycées français.
Il est possible aujourd’hui d’observer plusieurs maquettes d’Henri Robert au Musée du Lycée Hoche à Versailles. Ce musée abrite également de nombreux instruments de sciences physiques et de sciences naturelles.
Appareil des éclipses d’Henri Robert conservé au Musée du Lycée Hoche à Versailles. Crédit : Musée du Lycée Hoche
L’appareil des éclipses d’Henri Robert a fait l’objet d’une présentation à la Commission Histoire de l’Astronomie de la SAF lors de sa réunion du 24 mars 2018. Les appareils d’Henri Robert sur la précession des équinoxes seront abordés lors de la prochaine réunion de la Commission le 20 octobre 2018.
Dans un autre domaine, le Musée du Lycée Hoche prépare actuellement une exposition sur l’eau à Versailles qui sera visible à la rentrée. Tous renseignements sur : www.amismuseehoche.fr.
Patrick Wullaert
Commission Histoire de l’Astronomie
